《高性能MySQL》读书笔记

第一章 MySQL架构与历史

1. MySQL 服务器逻辑架构图
   

   • 最上层服务：大多数基于网络的服务都有类似最上层的架构
   • 第二层架构：包含大多数MySQL的核心服务功能，包括查询解析、分析、优化、缓存以及所有的内置函数（日期、时间、数学、加密函数等），所有跨存储引擎的功能都在在一层时间：存储过程、触发器、视图等。
   • 第三层：包含存储引擎。存储引擎负责 MySQL 中数据的存储与提取。

2. 连接管理与安全性。

   • 每个客户端连接会在服务器进程中拥有一个线程，这个链接的查询只会在这个单独的线程中执行，该县城只能轮流咋某个CPU核心或者CPU中运行。服务器会负责缓存线程，因此不需要为每一个新建的连接创建或者销毁线程。
   • 客户端链接到MySQL服务器时，服务器需要对其进行认证。认证基于用户名、原始主机信息和密码。如果使用SSL方式连接，还可以使用X.509证书认证。一旦客户端连接成功，服务器会继续验证该客户端时候具有执行某个特定查询的权限（例如是否允许客户端对world数据库的Country表执行SELECT语句）。

3. 优化与执行。

   • MySQL 会解析查询，并创建内部数据结构（解析树），然后对其进行各种优化，包括重写查询、决定表的读取顺序，以及选择合适的索引等。用户可以通过特殊的关键字提示（hint）优化器，影响他的决策过程。也可以请求优化器解释优化过程的各个因素，使得用户可以知道服务器是如何进行优化决策的，并提供一个参考基准，便于用户重构查询和schema、修改相关配置，使应用尽可能高效运行。
   • 对于SELECT语句，在解析查询之前，服务器会先检查查询缓存（Query Cache），如果能够在其中找到对应的查询，服务器就不必再执行查询解析、优化和执行的整个过程，而是直接返回查询缓存中的结果集。

4. 并发控制。
   多个查询需要在同一时刻修改数据都会产生并发控制的问题。本章讨论两个层面的并发控制：服务器层 与 存储引擎层。

   • 读锁（read lock）：共享的，互不阻塞的。多个客户在同一时刻可以读取同一个资源，互不干扰。
   • 写锁（write lock）：排他的，一个写锁会阻塞其他的写锁和读锁，处于安全策略的考虑。

   在实际的数据库系统中，每时每刻都在发生锁定，当某个用户在修改某一部分数据时，MySQL 会通过锁定防止其他用户读取同一数据。大多数时候，MySQL 锁内部管理对外不可见。

5. 锁粒度。

   • 表锁（table lock）。开销最小。锁定整张表。表锁在特定场景有良好性能，如READ LOCAL 表锁支持某些类型的并发写操作。另外写锁比读锁有更高的优先级，写锁请求会被插到读锁队列的前面（读锁不会）。存储引擎可以管理自己的所，但MySQL 本身还是会使用各种有效的表锁来实现不同的目的，如服务器会为诸如ALTER TABLE之类的语句使用表锁。

   • 行级所（row lock）。最大程度支持并发处理，最大锁开销。InnoDB 和 XtraDB，以及其他一些存储引擎中实现行级锁。行级锁只在存储引擎层实现，而MySQL在服务器层没有实现。服务器层不了解存储引擎中的锁实现。

6. 事务。

   • 原子性
   • 一致性
   • 隔离性
   • 持久性

7. 隔离级别。
   SQL 标准中定义了四种隔离级别，每一种级别都规定了一个事务中所做的修改，哪些在事务内和事务间是可见的，哪些是不可见的。较低级别的并发通常可以执行更高的并发，系统的开销也更低。

四种隔离级别

• READ UNCOMMITTED（未提交读）。

事务中的修改，即使没有提交，对其他事务也都是可见的。事务可以读取未提交的数据，称脏读（Dirty Read）。该隔离级别一般少用。

READ COMMITTED（提交读）。

是大多数数据库默认隔离级别，但MySQL不是。换句话说，一个事务从开始直到提交之前，所做的任何修改对其他事务都是不可见的。该级别也称不可重复读（nonrepeatable read），因为两次执行同样的查询，可能得到不一样的结果。

REPEATABLE READ（可重复读）。

解决了脏读的问题。该级别保证了在同一个事务中无法多次都去同样的记录的结果是一致的。

SERIALIZABLE（可串行化）